Луч маяка остается плотным и собранным, потому что вся система спроектирована ради одной-единственной задачи: направить как можно больше фотонов в узкий коридор воздуха. Источник света поднимают высоко над водой, чтобы обойти самый плотный слой брызг у поверхности и запустить световой поток в более чистой и стабильной атмосфере.

Дальше вступает в работу высокоточная оптика. Вокруг источника располагают набор призм и линз — так называемую линзу Френеля. Она подхватывает свет, который иначе ушел бы в стороны, и с помощью преломления и полного внутреннего отражения «сворачивает» его вперед. В итоге получается луч с очень малым угловым расхождением, поэтому его яркость на единицу площади остается высокой даже на большом расстоянии, несмотря на естественное расширение фронта волны.

Фары автомобилей проектируют под совсем другие требования: им нужно подсвечивать широкую полосу дороги, не слепить встречный транспорт и помещаться в неглубокий корпус. Отражатели и линзы там специально формируют широкий веерный пучок с большим угловым расхождением. Низко над дорогой такой луч проходит через более плотный слой пыли, брызг и капель тумана; они рассеивают свет за счет рассеяния Ми и рассеяния Релея, превращая значительную часть прямого потока в сплошную завесу бликов.

Кроме того, нормативы ограничивают яркость автомобильных фар, то есть количество светового потока, которое можно направить в одном направлении. У маяков нет требования защищать «встречный поток», поэтому там используют крупноапертурные линзы, мощные лампы и тщательно рассчитанную геометрию луча. Физика оптической коллимации в обоих случаях одна и та же, но из‑за разных целей проектирования один и тот же фотон либо превращается в далекий, острый как лезвие всплеск света, либо в близкое, размытое свечение в тумане.